專利名稱：滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合高分子材料制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種滾動(dòng)軸承用 多孔酚醛膠布層壓保持架材料及制造方法。
背景技術(shù)：
航天控制系統(tǒng)常使用高精度球軸承，球軸承必須在真空下以均勻的、較 低的摩擦力距長(zhǎng)時(shí)間工作，因而受到空間和重量限制及潤(rùn)滑狀態(tài)的要求，只 能采用自潤(rùn)滑的形式，即用多孔含油塑料材料制造保持架，并經(jīng)特殊潤(rùn)滑處 理作為軸承潤(rùn)滑油的載體和供應(yīng)源。它必須具有優(yōu)良的機(jī)械性能，同時(shí)具有 自潤(rùn)滑性和耐介質(zhì)穩(wěn)定性，能承受航天系統(tǒng)強(qiáng)烈沖擊和振動(dòng)，以及外太空各 種射線輻射的惡劣環(huán)境，以保證軸承的工作壽命和使用精度。 發(fā)明內(nèi),容
為滿足航天控制系統(tǒng)精密軸承對(duì)保持架材料特殊要求，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一 種滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料及制造方法，以實(shí)現(xiàn)航天控制系 統(tǒng)軸承的長(zhǎng)壽命與高可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 L所述的滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料及制造方法，其滾動(dòng)軸 承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料通過(guò)預(yù)浸發(fā)泡劑，利用發(fā)泡劑在樹(shù)脂固化 過(guò)程中發(fā)泡成孔的方法制造；該制造方法經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂配制、發(fā)泡劑配制、
棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂、巻繞成型、后固化五個(gè)制造過(guò)程制成高孔率且
含油的多孔酚醛膠布層壓保持架材料，五個(gè)制造過(guò)程(按重量比)為 1)、酚醛樹(shù)脂配制
將含量為99%以上的苯酚與含量為37%的甲醛溶液以1 : l的比例加入反應(yīng)器中，在70'C 8(TC水浴中加熱并攪拌，恒溫后加入6%的氨水，繼續(xù)攪拌 狀態(tài)下反應(yīng)，測(cè)定樹(shù)脂的混濁點(diǎn)至57"C 64"C時(shí)停止反應(yīng)，真空脫水，按樹(shù) 脂重量的40%加入無(wú)水乙醇；
2) 、發(fā)泡劑配制
將硝基五次甲基四胺與丙酮以1 : 85 95的比例混合，再將尿素與無(wú)水 乙醇以1 : 10 30的比例混合，最后將兩種溶液以8 9 : 1的比例混合攪拌 制成發(fā)泡劑；
3) 、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂
采用80支紗細(xì)平布基棉布，先在浸膠機(jī)上浸漬發(fā)泡劑，工藝參數(shù)為烘 干溫度7(TC 80。C，浸漬速度3. 3 4米/分；
浸漬完發(fā)泡劑后再在浸膠機(jī)上浸漬酚醛樹(shù)脂，工藝參數(shù)為刮膠輥間隙 0. 20mm 0. 30mm，烘干溫度90。C 110。C ，浸漬速度1 1. 5米/分；
4) 、巻繞成型
采用熱巻法在三輪巻管機(jī)上進(jìn)行，工藝參數(shù)為熱輥溫度120°C 150
°C，熱巻壓力200 300N，熱巻速度1 1.5米/分；巻完后加速熱巻滾壓 時(shí)間1 2分；
5) 、后固化
將巻好的多孔酚醛層壓布管放入恒溫干燥箱內(nèi)后固化，工藝參數(shù)為100 °C， 2小時(shí)；140°C， 8小時(shí)；冷卻至室溫后即得到滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布
層壓保持架材料。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
1、本發(fā)明的保持架材料是一種改性酚醛層壓材料，這種材料具有很高的 機(jī)械強(qiáng)度和耐沖擊性，并且具有較高的孔隙率。本發(fā)明的保持架材料與普通 酚醛層壓材料相比，最大的不同在于本發(fā)明的保持架材料具有高的孔隙率， 可以吸收更多的潤(rùn)滑油供軸承潤(rùn)滑使用，因而具有良好的自潤(rùn)滑性。實(shí)驗(yàn)證明，使用這種材料制造的軸承保持架能滿足航天控制系統(tǒng)軸承的使用要求。
2、 發(fā)泡劑在固化過(guò)程中生成氣體，該氣體在向外擴(kuò)散過(guò)程中形成了體積 比約為10% 15%的貫通空隙，保證了孔隙率和微孔之間的相互連通，棉布纖 維可看作尺寸更小的微孔聚集體，它對(duì)潤(rùn)滑油有著較強(qiáng)的吸引力，能吸收并 保持著材料內(nèi)部的潤(rùn)滑油。
3、 酚醛樹(shù)脂固化后作為粘結(jié)體，將相鄰布層牢固結(jié)合，產(chǎn)生較高的機(jī)械 強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度達(dá)到65MPa以上，抗壓強(qiáng)度120MPa以上，抗彎140MPa以上， 吸油后的保持架材料摩擦系數(shù)為0. 06 0. 10。
4、 由于內(nèi)部的潤(rùn)滑油可以通過(guò)離心力、熱膨脹力和表面吸附力，從保持 架轉(zhuǎn)移到鋼球，進(jìn)而潤(rùn)滑軸承，同時(shí)也避免了潤(rùn)滑油的流失和聚集，能長(zhǎng)期 有效地使軸承工作面達(dá)到有效潤(rùn)滑，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一、靈敏軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料的制造 靈敏動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料通過(guò)預(yù)浸發(fā)泡劑，利用發(fā)泡劑 在樹(shù)脂固化過(guò)程中發(fā)泡成孔的方法制造；該制造方法經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂配制、發(fā) 泡劑配制、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂、巻繞成型、后固化五個(gè)制造過(guò)程制 成高孔率且含油的多孔酚醛膠布層壓保持架材料，五個(gè)制造過(guò)程(按重量比) 分述如下
1) 、酚醛樹(shù)脂配制
將苯酚含量為99%以上的苯酚與甲醛含量為37%的甲醛溶液按1 : l的比 例加入反應(yīng)器中，在70。C水浴中加熱并攪拌，恒溫后加入6%的氨水，繼續(xù)攪 拌狀態(tài)下反應(yīng)，測(cè)定樹(shù)脂的混濁點(diǎn)至57"C時(shí)停止反應(yīng)，真空脫水，按樹(shù)脂重 量的40%加入無(wú)水乙醇；
2) 、發(fā)泡劑配制-
先將OPT即硝基五次甲基四胺與丙酮以1 : 85的比例混合，再將尿素與無(wú)水乙醇以1 : 10的比例混合，最后將兩種溶液以8 : 1的比例混合攪拌制成 發(fā)泡劑；
3) 、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂
采用80支紗細(xì)平布基棉布，先在浸膠機(jī)上浸漬發(fā)泡劑，工藝參數(shù)為烘 干溫度7(TC，浸漬速度3.5米/分；
浸漬完發(fā)泡劑后再在浸膠機(jī)上浸漬酚醛樹(shù)脂，工藝參數(shù)為刮膠輥間隙 0. 21 mm，烘干溫度95°C ，浸漬速度1. 5米/分；
4) 巻繞成型采用熱巻法在三輪巻管機(jī)上進(jìn)行，工藝參數(shù)為熱輥溫度 145°C，熱巻壓力200N，熱巻速度1.1米/分；巻完后加速熱巻滾壓時(shí)間 2分；
5)、后固化:將巻好的多孔酚醛層壓布管放入恒溫干燥箱內(nèi)后固化，工 藝參數(shù)為100°C， 2小時(shí)，140°C， 8小時(shí)，冷卻至室溫后即得到滾動(dòng)軸承用 多孔酚醛膠布層壓保持架材料。
實(shí)施例二、地平儀軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料 地平儀軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料通過(guò)預(yù)浸發(fā)泡劑，利用發(fā)泡劑 在樹(shù)脂固化過(guò)程中發(fā)泡成孔的方法制造；該制造方法經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂配制、發(fā) 泡劑配制、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂、巻繞成型、后固化五個(gè)制造過(guò)程制 成高孔率且含油的多孔酚醛膠布層壓保持架材料，五個(gè)制造過(guò)程(按重量比)
分述如下
1) 、酚醛樹(shù)脂配制
將苯酚含量為99%以上的苯酚與甲醛含量為37%的甲醛溶液按1 : l的比 例加入反應(yīng)器中，在8(TC水浴中加熱并攪拌，恒溫后加入6%的氨7夂，繼續(xù)， 拌狀態(tài)下反應(yīng)，測(cè)定樹(shù)脂的混濁點(diǎn)至63X:時(shí)停止反應(yīng)，真空脫水，按樹(shù)脂重 量的40%加入無(wú)水乙醇；
2) 、發(fā)泡劑配制
先將OPT即硝基五次甲基四胺與丙酮以1 : 95的比例混合，再將尿素與無(wú)水乙醇以1 : 30的比例混合，最后將兩種溶液以9 : 1的比例混合攪拌制成 發(fā)泡劑；
3) 、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂
采用80支紗細(xì)平布基棉布，先在浸膠機(jī)上浸漬發(fā)泡劑，工藝參數(shù)為烘
干溫度8(TC，浸漬速度4米/分；
浸漬完發(fā)泡劑后再在浸膠機(jī)上浸漬酚醛樹(shù)脂，工藝參數(shù)為刮膠輥間隙 0.30 mm，烘干溫度110。C，浸漬速度l米/分；
4) 巻繞成型采用熱巻法在三輪巻管機(jī)上進(jìn)行，工藝參數(shù)為熱輥溫度: 145°C;熱巻壓力250N;熱巻速度1. 4米/分；巻完后加速熱巻滾壓時(shí)間 2分；
5)、后固化:將巻好的多孔酚醛層壓布管放入恒溫干燥箱內(nèi)后固化，工 藝參數(shù)為IOO'C， 2小時(shí)，140°C， 8小時(shí)，冷卻至室溫后即得到滾動(dòng)軸承用 多孔酚醛膠布層壓保持架材料。
權(quán)利要求
1、一種滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料及制造方法，其特征在于滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料通過(guò)預(yù)浸發(fā)泡劑，利用發(fā)泡劑在樹(shù)脂固化過(guò)程中發(fā)泡成孔的方法制造；該制造方法經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂配制、發(fā)泡劑配制、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂、卷繞成型、后固化五個(gè)制造過(guò)程制成高孔率且含油的多孔酚醛膠布層壓保持架材料，五個(gè)制造過(guò)程(按重量比)為1)、酚醛樹(shù)脂配制將含量為99％以上的苯酚與含量為37％的甲醛溶液按1∶1的比例加入反應(yīng)器中，在70℃～80℃水浴中加熱并攪拌，恒溫后加入6％的氨水，繼續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)，測(cè)定樹(shù)脂的混濁點(diǎn)至57℃～64℃時(shí)停止反應(yīng)，真空脫水，按樹(shù)脂重量的40％加入無(wú)水乙醇；2)、發(fā)泡劑配制將硝基五次甲基四胺與丙酮以1∶85～95的比例混合，再將尿素與無(wú)水乙醇以1∶10～30的比例混合，最后將兩種溶液以8～9∶1的比例混合攪拌制成發(fā)泡劑；3)、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂采用80支紗細(xì)平布基棉布，先在浸膠機(jī)上浸漬發(fā)泡劑，工藝參數(shù)為烘干溫度70℃～80℃，浸漬速度3.3～4米/分；浸漬完發(fā)泡劑后再在浸膠機(jī)上浸漬酚醛樹(shù)脂，工藝參數(shù)為刮膠輥間隙0.20mm～0.30mm，烘干溫度90℃～110℃，浸漬速度1～1.5米/分；4)、卷繞成型采用熱卷法在三輪卷管機(jī)上進(jìn)行，工藝參數(shù)為熱輥溫度120℃～150℃，熱卷壓力200～300N，熱卷速度1～1.5米/分；卷完后加速熱卷滾壓時(shí)間1～2分；5)、后固化將卷好的多孔酚醛層壓布管放入恒溫干燥箱內(nèi)后固化，工藝參數(shù)為100℃，2小時(shí)；140℃，8小時(shí)；冷卻至室溫后即得到滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種滾動(dòng)軸承用多孔酚醛膠布層壓保持架材料及制造方法，先將膠布層壓保持架材料通過(guò)預(yù)浸發(fā)泡劑，利用發(fā)泡劑在樹(shù)脂固化過(guò)程中發(fā)泡成孔的方法制造；該制造方法經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂配制、發(fā)泡劑配制、棉布浸漬發(fā)泡劑和酚醛樹(shù)脂、卷繞成型、后固化五個(gè)制造過(guò)程制成高孔率且含油的多孔酚醛膠布層壓保持架材料。這種保持架材料是一種改性酚醛層壓材料，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和耐沖擊性，并具有較高的孔隙率，為實(shí)現(xiàn)航天系統(tǒng)軸承的長(zhǎng)壽命與高可靠運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有力保證。
文檔編號(hào)F16C33/38GK101294603SQ20071005430
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者張素娥, 李建星, 楓 王, 王子君, 葛世軍 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司